滬科版八年級專題復(fù)習《機械與人》.doc
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專題《機械與人》 杠 桿 杠桿的概念及五要素 杠 桿 的 平 衡 條 件 杠桿的分類及其應(yīng)用 1、 探究：杠桿的平和條件 1、定義：在＿＿的作用下，能繞著某一個＿＿轉(zhuǎn)動的＿＿叫做杠桿。 說明：①杠桿可以是直的也可以是彎曲，形狀可以是任意形狀的。 ②有些情況下，可根據(jù)杠桿的實際轉(zhuǎn)動情況，來確定支點。如：魚桿、鐵鍬等。 2、杠桿的五要素：組成杠桿示意圖。 ①支點：杠桿＿＿＿＿的點。用字母＿＿ 表示。 ②動力：＿＿＿＿的力。用字母 ＿＿ 表示。 ③阻力：＿＿＿＿的力。用字母＿＿ 表示。 說明：動力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點都在杠桿上。 動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動方向相反。 ④動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母＿＿表示。 ⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母＿＿表示。 3、力臂的方法： ⑴ 找到杠桿的＿＿； ⑵ 畫出力的＿＿（虛線）； ⑶ 畫力臂：過支點作出力的作用線的＿＿。（虛線） ⑷ 標出力臂（用大括號，注明是動力臂＿＿還是阻力臂＿＿）。 4、研究杠桿的平衡條件： （1）杠桿平衡：是指杠桿＿＿＿＿狀態(tài)。 （2）實驗前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的＿＿＿＿，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。 （3）杠桿的平衡條件（或杠桿原理）： 動力動力臂＝阻力阻力臂。 公式：＿＿＿＿=＿＿＿＿ 或：＿＿＿＿=＿＿＿＿（比例式） 說明：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大小；然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。（如：杠桿轉(zhuǎn)動時施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。） 解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；②動力方向應(yīng)該是過該點且和該連線垂直的方向。 5、杠桿的分類及應(yīng)用： （1）省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿叫做省力杠桿。 特點：省＿＿但是費＿＿。 應(yīng)用：撬棒、動滑輪、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀等。 （2）費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿叫做費力杠桿。 特點：費＿＿但是?。撸摺? 應(yīng)用：縫紉機踏板、起重臂、人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等。 （3）等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿叫做等臂杠桿。 特點：不省力不費力。 應(yīng)用：天平，定滑輪等。 說明：具體使用杠桿時應(yīng)根據(jù)實際來選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問題時，應(yīng)選擇省力杠桿；當為了使用方便，省距離時，應(yīng)選費力杠桿。 二、滑輪： l1 l2 F2 F1 滑 輪 定 滑 輪 動 滑 輪 滑 輪 組 作 用 1、定滑輪： ①定義：＿＿＿＿＿＿的滑輪。 ②實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：相當于＿＿杠桿。 ③特點：使用定滑輪不能＿＿但是能改變力的＿＿＿。 ④說明：對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦）F=G 繩子自由端移動距離S = 重物移動的距離h。 F1 l1 F2 l2 2、動滑輪： ①定義：＿＿＿＿＿的滑輪叫做動滑輪。 ②實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂＿＿＿杠桿。 ③特點：使用動滑輪能?。撸叩牧Γ荒芨淖兞Φ模撸?。 說明：理想的動滑輪（不計摩擦和滑輪重力）則：F= 1 / 2G ， s = 2h；若忽略輪軸間的摩擦則：拉力F= 1/2(G物+G動) ，s = 2h 3、滑輪組 ①定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。 ②特點：使用滑輪組既能＿＿又能改變力的＿＿。 ③理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和滑輪的重力）拉力F= 1/ n G ；s = nh 只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1/n (G物+G動) ；s = nh ④滑輪組繞線口訣:奇動偶定，從里向外。 三、功：（W） 1、做功的兩個必要因素：一是＿＿＿＿＿＿＿＿；二是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。 3、功的大小：＿＿＿＿跟＿＿＿＿＿＿＿＿的乘積。 公式：＿＿＿＿。 應(yīng)用功的公式要注意： ①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力； ②公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。 4、功的單位：＿＿，（1J= 1Nm ）。例：把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。 注意：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。 四：功率：（P） 1、定義：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿叫做功率。 2、物理意義：表示物體做功＿＿＿＿的物理量。 3、公式：＿＿＿＿＿（定義式） 或＿＿＿＿ （用f和v表示） 4、單位：＿＿＿＿（簡稱＿＿） 符號：＿＿＿ 常用單位：千瓦 符號：kW 單位關(guān)系：1KW = 1000W 五、機械效率： １、有用功：使用機械時，＿＿＿＿＿＿＿＿叫做有用功。 公式：提升重物：W有用＝Gh（提升重物） 水平拉動物體時：W有用＝f S (f 為物體水平移動時受到的摩擦力) 2、額外功：使用機械時，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿叫做額外功。 3、總功：＿＿＿＿＿＿＿＿叫做總功，它等于＿＿＿加上＿＿＿＿。 公式：W總=＿＿＿+＿＿＿=＿＿＿＿＿＿ 4、機械效率：有用功跟總功的比值叫做機械效率。 （1） 公式：η=＿＿＿＿＿＿ （2）有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。通常用＿＿數(shù)表示。 （3）提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。 η W有 用 W總總總.2m/s總 = Gh FS = 5、機械效率的測量： (1) 原理： (2) 應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S (3) 器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需 刻度尺、彈簧測力計。 (4) 步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。 (5) 結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素： ① 動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。 ② 提升重物越重，做的有用功相對就多。 ③ 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 (說明：繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。) 六：機械能： 1、能：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 物體做功的過程就是能的轉(zhuǎn)化過程。 能的單位：＿＿ （簡稱焦）符號：＿＿ 2、機械能：＿＿＿＿和＿＿＿＿統(tǒng)稱做機械能。 （1）動能：物體由于運動具有的能叫做動能。 影響動能大小的因素：物體的動能與物體的＿＿和＿＿有關(guān)，物體的＿＿越大，＿＿越大，物體具有的動能就越大。 （2）勢能：勢能分為重力勢能和彈性勢能。 A：重力勢能：物體由于＿＿＿＿而具有的能叫做重力勢能。 影響因素：物體被舉得越＿＿，質(zhì)量越＿＿，具有的重力勢能就越大。 B：彈性勢能：物體由于發(fā)生＿＿＿＿而具有的能叫做彈性勢能。 影響因素：物體的＿＿＿＿越大，具有的彈性勢能就越大。 3、能的轉(zhuǎn)化：＿＿和＿＿之間可以相互轉(zhuǎn)化。 質(zhì)量檢測 1、如圖所示，用力F拉杠桿的A點使它處在平衡狀態(tài)。圖中F1、F2、F3、F4表示力F的四種不同方向，其中能使杠桿保持平衡的最小拉力為（ ） A．F 1 B．F2 C．F3 D．F4 2、下列屬于費力杠桿的是（ ） 3、下列關(guān)于F1力臂的作圖中，正確的是：（ ） 圖16 4．如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點掛一重物G，繩受的拉力為F2，為杠桿的支點。請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力Fl的示意圖，并作出Fl和F2的力臂l1和l2。 5、如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，力F在這個過程中（ ） A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小 6、同一物體沿相同水平地面被勻速移動，如下圖所示，拉力分別為F甲、F乙、F丙，不記滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則（ ） A.F甲＜F乙＜F丙 B.F甲＞F乙＞F丙 C.F甲＞F乙＝F丙 D.F甲＝F乙＞F丙 圖7 7．如圖7，每個鉤碼重0.49Ｎ，杠桿上每格長度相等，現(xiàn)用一彈簧測力計要求鉤在支點右側(cè)，使它的示數(shù)為0.98Ｎ，且杠桿在水平位置保持平衡，則彈簧測力計應(yīng)鉤在 點處，拉力的方向應(yīng)__________；如要求彈簧測力計鉤在支點左側(cè)，使它的示數(shù)為0.49Ｎ，且杠桿仍保持平衡，則彈簧測力計應(yīng)鉤在________點處，拉力方向應(yīng)__________。 8．如圖所示，用F＝10N的拉力拉重200N的物體A在水 平面上勻速運動，不計滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦，則物體A 與水平面間的摩擦力大小為___________N。 9、如圖8-38所示，用滑輪組拉著重物在水平地面上勻速前進，在繩的端點A的作用力 N，重物與地面間的摩擦力 為多大？將重物移動的距離為 m，繩端A移動的距離為多少？不計滑輪本身的質(zhì)量以及軸與輪間的摩擦？ 10、如圖8-37所示表示三種不同的滑輪組，用它們提起重為G的相同重物，在A端所用的拉力分別為 ；； 。不計滑輪本身的重和摩擦． 圖8-37 圖8-38 11、要用滑輪組將陷在泥中的汽車拉出來，試在圖甲中畫出最省力的繞繩方法． 12、如圖所示，動滑輪重為1N，拉力F為5N，則重物G和彈簧秤讀數(shù)為（ ） A．G為4N，彈簧秤讀數(shù)為5N B．G為9N，彈簧秤讀數(shù)為10N C．G為10N，彈簧秤讀數(shù)為5N D．G為9N，彈簧秤讀數(shù)為5N 13、按圖所給的省力條件，畫出各滑輪組繩子穿繞方法。圖中G表示物重，G′表示動滑輪重，F(xiàn)表示人對繩子的拉力。 14 、關(guān)于做功，下列敘述中正確的是（ ） A．舉重運動員舉著杠鈴不動，舉力做了功 B．起重機吊著貨物沿水平方向勻速移動了一段距離，向上的拉力做了功 C．重物豎直下落，重力做了功 D．小球在水平面上滾動，重力做了功 15、某人用20N的力將重為15N的球推出去后，球在地面上滾動了10m后停下來，這個人對球所做的功為（ ） A．0J B．200J C．150J D．條件不足，無法計算 16、如圖甲所示，物體A以2cm/s的速度，在水平地面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為3N，水平拉力F=__________N，物體A 受到的摩擦力f=__________N，2s內(nèi)拉力F做功W=__________J．(滑輪、彈簧測力計的重力以及滑輪與繩的摩擦不計) 17、物體在相同的力F作用沿力F的方向移動了距離S，試比較在圖示的三種情況中力F對物體做功的多少（ ） A.w1=w2=w3 B.w1>w2>w1 C.w1下載提示(請認真閱讀)
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